Obsah
Hype pre virtuálnu realitu za posledných pár rokov určite zmizlo v dôsledku kombinácie drahého hardvéru, takého výkonu a choroby z pohybu a nedostatku obsahu používateľa. Tento priemysel je v súčasnosti zaseknutý v troche scenárach s kuracím mäsom a vajcami, kde nedostatok spotrebiteľov odrádza od investovania do obsahu vyššej kategórie. Na prekonanie patovej situácie bude potrebný výkonnejší a lacnejší hardvér VR pre masy.
Spoločnosť Arm sa snaží prekonať niektoré z týchto technologických prekážok pomocou svojho vôbec prvého zobrazovacieho procesora (DPU), ktorý bol navrhnutý špeciálne pre VR: Mali-D77. V skratke, Mali-D77 odkladá bežné úlohy spracovania VR z GPU, uvoľňuje zdroje pre vyššie snímkové frekvencie a zároveň pomáha znižovať pohybovú chorobu.
Vo vnútri ramena Mali-D77
Väčšina z Mali-D77 je založená na Mali-D71 2017 pre vlajkové smartfóny a ďalšie špičkové aplikácie. Má rovnaký dekodér kompresie, škálovanie vrstiev, podporu HDR a jednotky správy farieb. Nový dizajn bol však optimalizovaný tak, aby podporoval rozlíšenie 3 kB pri rýchlosti 120 snímok / s, s podporou rozlíšenia 4 000 rýchlosťou až 90 snímok / s.
Hlavné zmeny majú formu dvoch úplne nových hardvérových akceleračných jednotiek pre aplikácie VR. Mali-D77 skôr podporuje hardvérové korekcie objektívu a asynchrónne časové údaje, než aby tieto algoritmy spúšťali na GPU. Odhady odhadujú, že to môže uvoľniť asi 15 percent zdrojov GPU, ktoré môžu byť použité na zvýšenie rámcových sadzieb. Presunutie tohto zaťaženia na DPU tiež poskytuje 40-percentnú úsporu šírky pásma a 180mW energie na vrstvu VR. Pekný.
Korekcia šošoviek je potrebná v náhlavných súpravách VR na vyrovnanie zakrivenia svetla šošoviek náhlavnej súpravy. Deformácia valca sa aplikuje na každý vykreslený rám, aby sa kompenzoval efekt skreslenia šošoviek. Myslite na to ako na nadmernú kompenzáciu alebo na „spätné skreslenie“, aby skreslenie šošovky skutočne skončilo zobrazením správneho obrázka. Tradične sa to deje na GPU, pričom zaberá ďalšie cykly a čas. Mali-D77 to všetko robí na DPU.
Mali-D77 okrem toho vykonáva korekciu chromatických aberácií pomocou podobnej metódy spätného skreslenia. Pri tomto nastavení sa farby obrázka zobrazia správne na celej šošovke, a to aj v rohoch, kde môže dôjsť k narušeniu oddelenia farieb.
Čo je asynchrónny časový prehľad?
Korekcia šošoviek je skôr samozrejmá, ale asynchrónny Timewarp je trochu viac zapojený. Arm tu používa procesor displeja na otáčanie, zošikmenie a deformovanie obrázkov, aby kompenzoval pohyby používateľa a zároveň zmiernil akúkoľvek GPU alebo inú latenciu zobrazovacieho potrubia.
S hardvérom súčasnej generácie je sledovanie pohybu osi X, Y, Z aktualizované synchronizovane s GPU, pretože GPU musí vykresliť zmenu zobrazenia pri každom pohybe. S asynchrónnym Timewarp už nie sú spolu aktualizované. Môžete sa pohybovať hlavou medzi aktualizáciami snímok GPU a model Mali-D77 môže deformovať aktuálny rámec tak, aby zodpovedal pohybu vašej hlavy.
Toto je jemný efekt, pretože medzi vykreslenými snímkami trvá iba zlomok sekundy a nevylučuje potrebu rýchleho vykreslenia snímkovej rýchlosti. Výrazne to však zvyšuje plynulosť a plynulosť pohybu a pohybu, pretože k aktualizáciám môže dochádzať ešte častejšie, ako je rýchlosť snímok GPU. Prepojenie medzi pohybom vášho tela a videním vizuálnej aktualizácie je hlavnou príčinou chorôb z pohybu pri VR, takže Mali-D77 môže v tomto ohľade veľa pomôcť.
Údaje o pohybe osi X, Y a Z sa priamo privádzajú do procesora Mali-D77 z CPU, čím úplne obchádzajú fázu GPU. Je to veľmi odlišný spôsob, ako robiť veci, a preto bude od vývojárov vyžadovať, aby využili novú sadu vývojových nástrojov a techník. Toto je pravdepodobne najväčšia prekážka s D77. Našťastie technici spoločnosti Arm úzko spolupracujú s iniciatívami ako OpenXR, takže sme v budúcnosti mohli vidieť oznámenie API pre zjednodušenú podporu vývojárov.
Celkovo je Arm Mali-D77 inteligentný a logický vývoj heterogénnej počítačovej myšlienky, ktorá pomáha riešiť niektoré z najväčších problémov s hardvérom vo virtuálnej realite. Zostávajú ešte ďalšie prekážky v oblasti bezdrôtovej komunikácie, sledovania a nákladov na VR, ktoré by sa mali vyriešiť skôr, ako bude možné opätovne zvážiť prijatie hlavného prúdu, ale Mali-D77 pomáha rozlúsknúť niektoré problémy s výkonom.
